高二物理競賽功動能動能定理課件

第二章運(yùn)動的守恒量和守恒定律§2-3功動能動能定理2目錄第一章力和運(yùn)動第二章運(yùn)動的守恒量和守恒定律第三章剛體和流體的運(yùn)動第四章相對論基礎(chǔ)第五章氣體動理論第六章熱力學(xué)基礎(chǔ)第七章靜止電荷的電場第八章恒定電流的磁場第九章電磁感應(yīng)電磁場理論§2-1質(zhì)點系的內(nèi)力和外力質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動定理§2-2

動量定理動量守恒定律§2-3

功動能動能定理§2-4

保守力成對力的功勢能§2-5質(zhì)點系的功能原理機(jī)械能守恒定律§2-6碰撞§2-7質(zhì)點的角動量和角動量守恒定律§2-8對稱性和守恒定律3能量守恒能量守恒定律：能量只能從一種形式變化為另一種形式，

或從系統(tǒng)內(nèi)一個物體傳給另一個物體。能量的觀點和原理在自然科學(xué)領(lǐng)域具有普遍的意義。物體之間的機(jī)械作用一般都伴隨著2個不可分割的過程：（如，鍛造）機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)移：一物體的機(jī)械運(yùn)動經(jīng)作用后變?yōu)?/p>

另一物體的機(jī)械運(yùn)動。(如碰撞)機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化：物體的機(jī)械運(yùn)動經(jīng)作用后轉(zhuǎn)化為

其它形態(tài)的運(yùn)動(如熱、光、聲、電)，

或其它運(yùn)動形態(tài)轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動。4動力學(xué)定理動力學(xué)定理：從不同的側(cè)面反映機(jī)械運(yùn)動的一般規(guī)律。機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)移規(guī)律：動量定理

——

(平動)機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化規(guī)律：動能定理動量定理：只研究機(jī)械運(yùn)動范圍內(nèi)的運(yùn)動變化問題。動能定理：機(jī)械運(yùn)動與其它運(yùn)動形態(tài)相互轉(zhuǎn)化的問題。物體間相互作用量（沖量、功）

物體運(yùn)動量（動量、動能）的變化與之間的普遍關(guān)系。5①能量能量：反映各種運(yùn)動形式的共性的物理量。

各種運(yùn)動的一般度量。能量的轉(zhuǎn)化和守恒原理建立了各種運(yùn)動形態(tài)之間的聯(lián)系。

架設(shè)了聯(lián)系各自然學(xué)科的橋梁。形式上的多樣性：

機(jī)械能（動能、勢能）、熱能、電能、原子能……各種能的可轉(zhuǎn)換性：能量守恒定律物體的某一狀態(tài)，必定有一個且只有一個能量值。

因此，能量是物體狀態(tài)的單值函數(shù)。如，對于機(jī)械運(yùn)動，機(jī)械能，為速度和位置的單值函數(shù)。恩格斯：19世紀(jì)3大發(fā)現(xiàn)(細(xì)胞、進(jìn)化論、能量的轉(zhuǎn)化與守恒原理)6動能動能：[J(焦耳)]動能是機(jī)械運(yùn)動量，狀態(tài)量、標(biāo)量。動能是一種與物體的運(yùn)動狀態(tài)相聯(lián)系的能量。動能：度量機(jī)械運(yùn)動克服障礙而做功的能力。動能：某瞬時物體機(jī)械運(yùn)動強(qiáng)弱的一種度量。動能是機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)化能力的度量?！呶灰坪退俣鹊南鄬π裕?/p>

∴功和動能也有相對性，依賴于參考系的選擇。7例題1896年，在得克薩斯州Waco市的一段鐵路上，在一段6.4km的

軌道兩端停放著兩輛火車，它們在3萬名觀眾面前相互碰撞。

上百名觀眾被飛出的碎片擊傷，有幾人當(dāng)場斃命。

設(shè)每輛機(jī)車重1.2*106N，沿鐵軌行使的加速度為0.26m/s2.

求:機(jī)車在剛要相撞前的總動能？其能量相當(dāng)于一個炸彈。

8②功功（work）[J(焦耳)=N·m]力和力所作用質(zhì)點位移的點積。功是物體間機(jī)械作用量，是過程量(大小取決于過程)。功是力作用的位移累積效應(yīng)。功是從量方面去看運(yùn)動形態(tài)的變化。（恩格斯）功是物體在某過程中能量改變的一種度量。功率：力在單位時間作的功；表明力作功的快慢。[W(瓦)=J/s]9③動能定理(kineticenergytheorem)

(積分形式)(微分形式)動能定理：建立了物體的作用力、位移、速度3者的關(guān)系。動能定理描述：物體（質(zhì)點或質(zhì)點系）由機(jī)械運(yùn)動與其它形態(tài)運(yùn)動之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。動能定理建立了物體的動能（運(yùn)動量）變化與力的功（作用量）之間的關(guān)系。:動能的微小變化.當(dāng)力為常力或是位移的函數(shù)時，應(yīng)用動能定理求速度變化才方便。10③動能定理(kineticenergytheorem)

(積分形式)

11思考題一物體可否只具有機(jī)械能而無動量？一物體可否只有動量而無機(jī)械能？外力對質(zhì)點不作功時，質(zhì)點是否一定作勻速運(yùn)動？可能可能勻速直線運(yùn)動或靜止勻速圓周運(yùn)動，拉力不做功，動能不變，動量變12解題指導(dǎo)當(dāng)問題涉及力、速度、時間，而需要求力、速度、加速度、時間時，可選用動量定理。當(dāng)問題涉及力、速度、位移，而需要求力、位移、速度時，可選用動能定理。在實際應(yīng)用中，常需要同時應(yīng)用幾個動力學(xué)定理。通?？蛇x用動能定理求解出運(yùn)動量，再用動量定理等求解約束反力。弄清條件，明確題意。隔離物體，分析受力。建立坐標(biāo)，列出方程。統(tǒng)一單位，進(jìn)行求解。13例題2-9

300FFfrGN10014例題2-10

hlxgmvfv解：細(xì)棒下落過程中，合外力對它作的功解：15例題2-11

Lv0OxLs解：當(dāng)物體前端在s處停止時，摩擦力做的功16小結(jié)牛頓第二定律：牛頓第三定律：力的沖量：動量定理：功：動能定理：動能：動量：牛頓第一定